專利名稱：高剪切勻漿泵用噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明適用于石化腈綸行業(yè)聚合水解法工藝使用的高剪切勻漿泵上配套的噴射 裝置，通過該噴嘴向高剪切勻漿泵腔體內(nèi)注入水解溶液。
背景技術(shù)：
攪拌設(shè)備是化學(xué)工程和生物工程中最常見也是最重要的單元設(shè)備之一。攪拌設(shè)備 往往與混合、反應(yīng)、蒸發(fā)、結(jié)晶等過程相聯(lián)系，按傳統(tǒng)理論，需要復(fù)雜的中間調(diào)制罐及反應(yīng)釜 等過程設(shè)備。高剪切勻漿泵則不同于一般的攪拌設(shè)備，它可針對(duì)特定的生產(chǎn)工藝，把幾個(gè)功能 集中在一起，在同一設(shè)備內(nèi)完成多項(xiàng)操作，實(shí)現(xiàn)多功能一體化，具有結(jié)構(gòu)緊湊、損耗少、效率 高、衛(wèi)生環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。這種集多功能于一體的攪拌設(shè)備-高剪切勻漿泵，已在石油化纖行業(yè) 中廣泛應(yīng)用。產(chǎn)品可根據(jù)所處理物料性質(zhì)的不同，采用不同的剪切模型及工作轉(zhuǎn)速，以獲得 最佳的剪切混合效果。與傳統(tǒng)的混合工藝比較，不需要龐大的混合釜及輔助管線，具有機(jī)組 占地空間小、混合效果好、生產(chǎn)效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)。高剪切勻漿泵主要由剪切腔體、剪切輪、螺旋輸送輪(或破碎輪)、剪切腔體外套、 外殼體、密封腔體、機(jī)械密封、軸承座、軸承、軸、軸套等零、部件組成。石化腈綸聚合及原液分線改造項(xiàng)目，第一個(gè)工位是消光劑二氧化鈦與紡絲原液的 混合，另一個(gè)工位是聚合體淤漿與濃NaSCN的混合。石化腈綸聚合及原液分線改造項(xiàng)目使用的高剪切勻漿泵，其中的消光劑二氧化鈦 與紡絲原液混合用泵，首次采用水解二氧化鈦工藝，傳統(tǒng)工藝采用的是硫氫酸鈉法工藝，二 氧化鈦溶解性差，產(chǎn)品色澤度偏差大，而水解法工藝的二氧化鈦溶解能力強(qiáng)，紡絲原液與其 混合易于實(shí)現(xiàn)高度均一化，此工藝生產(chǎn)出的產(chǎn)品手感好、色澤均勻。但水解法工藝的一大難題是原液遇水結(jié)膠問題，二氧化鈦的水解溶液必須嚴(yán)格控 制其流速及流態(tài)，使其在泵腔內(nèi)與原液相遇的瞬間，在轉(zhuǎn)子外緣的很大線速度下瞬間分散 開來而不產(chǎn)生結(jié)膠現(xiàn)象。原消光原液勻漿泵在使用初期由于紡絲打低速運(yùn)行時(shí)增壓泵跟蹤 不及時(shí)，造成原液瞬時(shí)壓力驟增的現(xiàn)象，導(dǎo)致原液回流至Ti02水配管線，出現(xiàn)Ti02水配管 線結(jié)膠堵塞現(xiàn)象。因此，采用合適的噴嘴來控制水解溶液加入的流速及流態(tài)至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種能夠控制水解溶液加入的流速及流態(tài)，避免原液倒流 至二氧化鈦水配管線中而出現(xiàn)結(jié)膠堵塞現(xiàn)象。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種高剪切勻漿泵用噴嘴，其特征在 于噴嘴為細(xì)長(zhǎng)桿，其內(nèi)設(shè)有由尾端向前端延伸的孔，所述的噴嘴的前端位于與噴嘴的桿身 結(jié)合部位的端頭后側(cè)為錐面，兩個(gè)或兩個(gè)以上的噴嘴孔沿錐面布置且對(duì)稱布置并與噴嘴內(nèi) 的孔連通，所述的噴嘴的桿身置于噴嘴座內(nèi)且兩者之間設(shè)有彈簧，噴嘴座的前端與噴嘴的 端頭后側(cè)上的錐面部構(gòu)成密封配合。
對(duì)于一個(gè)給定直徑的噴嘴，其流量與壓力成正比，也就是更高的壓力對(duì)應(yīng)更高的 流量。而二氧化鈦水解溶液采用動(dòng)力泵加壓加入，即其流量隨壓力的變化基本趨于常量， 二氧化鈦水解溶液經(jīng)由噴嘴內(nèi)的由尾端向前端延伸的孔到達(dá)噴嘴孔，并射入勻漿泵的剪切 腔；當(dāng)高剪切勻漿泵系統(tǒng)內(nèi)壓力增高時(shí)，為防止原液倒流結(jié)膠，噴嘴座的前端與噴嘴的端頭 后側(cè)上的錐面部結(jié)合并構(gòu)成密封配合，止逆式結(jié)構(gòu)開始起作用，因此能夠有效防止結(jié)膠現(xiàn) 象的發(fā)生。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是噴嘴前端的局部放大示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，高剪切勻漿泵為頂進(jìn)頂出式結(jié)構(gòu)，進(jìn)出口方向與軸線垂直，轉(zhuǎn)向從驅(qū) 動(dòng)端方向看為順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。高剪切勻漿泵根據(jù)工藝要求配有輔助物料添加管40，消 光原液勻漿泵中的消光劑便從此口加入，為控制輔料的加入流速及流態(tài)并防止介質(zhì)逆向流 動(dòng)，本發(fā)明采用了特制的噴嘴，其安裝方式見圖1。其固定于泵體50內(nèi)壁且沿徑方向安裝。 Ti02水配管線通過輔助物料添加管40，加注至泵腔內(nèi)原液中，為防止原液回流導(dǎo)致結(jié)膠， 本發(fā)明設(shè)計(jì)了采用帶止逆密封結(jié)構(gòu)的噴嘴。如圖2所示，輔助物料添加口運(yùn)用了新型防逆流彈簧止回裝置；安裝了新型防逆 流裝置并經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)論證，應(yīng)用效果頗佳，運(yùn)行情況穩(wěn)定。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)際考核，通過該泵的紡 絲原液與消光劑混合均勻，產(chǎn)出的纖維產(chǎn)品手感好、色澤均勻，消除了黃白絲及斷絲現(xiàn)象， 大幅度提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。噴嘴10為細(xì)長(zhǎng)桿，其內(nèi)設(shè)有由尾端向前端延伸的孔14，所述的噴嘴10的前端位于 與噴嘴10的桿身11結(jié)合部位的端頭后側(cè)12為錐面，兩個(gè)或兩個(gè)以上的噴嘴孔13沿錐面 布置且對(duì)稱布置并與噴嘴10內(nèi)的孔14連通，所述的噴嘴10的桿身11置于噴嘴座20內(nèi)且 兩者之間設(shè)有彈簧30，噴嘴座20的前端與噴嘴10的端頭后側(cè)12上的錐面部構(gòu)成密封配 合。止逆彈簧30始終保持提供壓縮彈簧力，輔助密封面關(guān)閉防止噴嘴進(jìn)膠。噴嘴10和噴 嘴座20裝配后，噴嘴10的端頭部位于噴嘴座20的外部。所述的噴嘴10的后端與輔助物料添加管40的出料口對(duì)接，輔助物料添加管40由 法蘭41固定在泵體50的外壁上。如圖3所示，所述的噴嘴10的前端位于剪切腔體60內(nèi)，所述的噴嘴座20的后端 有盤緣21與泵體50的外壁構(gòu)成密封連接。所述的噴嘴10的前端面為弧或球狀面，所述的噴嘴孔13之間的夾角為60° < α <180°，這樣可以將輔助物料添快速、及時(shí)地射入剪切腔體60內(nèi)。所述的噴嘴10的后端連有環(huán)盤70，即噴嘴10的桿身11的后端設(shè)置外螺紋與環(huán)盤 70構(gòu)成螺紋連接，彈簧30套設(shè)在噴嘴10的桿身11的后段上并置于噴嘴座20的后段管內(nèi) 壁與環(huán)盤70之間的空腔中。在無(wú)其它外力作用時(shí)，彈簧30的彈力作用驅(qū)使噴嘴10向噴嘴 座20內(nèi)回縮，噴嘴座20與噴嘴10結(jié)合構(gòu)成密封配合。只有當(dāng)輸送輔助物料的液泵壓力克服彈簧30的彈力打開噴嘴座20與噴嘴10結(jié)合構(gòu)成的密封處分離時(shí)，輔助物料進(jìn)入剪切腔 體60內(nèi)。所述的噴嘴座20的前端有錐形空口與噴嘴10上端頭后側(cè)12的錐面構(gòu)成密封配 合，具體講可以形成錐形研磨式密封面，噴嘴座20的前端有錐形空口的外部為弧面或球面 向后過渡。噴嘴座20的后段為直管狀，這樣即可以方便噴嘴10的固定安裝，又少占空間且 便于加工。所述的噴嘴孔13的端部有喇叭狀的噴射口 131，喇叭口的單向夾角β = 12 15°，就是說噴嘴孔13的軸線與噴射口 131的邊面之間的夾角為β，這樣可以獲得初步的 均勻霧化噴射的效果。 兩噴嘴孔13對(duì)稱設(shè)置且其所在平面與孔14位于同一個(gè)平面內(nèi)，兩噴嘴孔13呈八 字形布置，兩噴嘴孔13位于一個(gè)平面內(nèi)，該平面與噴嘴10的軸芯線位于同一個(gè)平面內(nèi)。高剪切勻漿泵主要由剪切腔體60、剪切輪、螺旋輸送輪(或破碎輪)、剪切腔體外 套、泵體50、密封腔體、機(jī)械密封、軸承座、軸承、軸、軸套等零、部件組成。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)際考核， 通過該泵的紡絲原液與消光劑混合均勻，產(chǎn)出的纖維產(chǎn)品手感好、色澤均勻，消除了黃白絲 及斷絲現(xiàn)象，大幅度提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
權(quán)利要求
一種高剪切勻漿泵用噴嘴，其特征在于噴嘴(10)為細(xì)長(zhǎng)桿，其內(nèi)設(shè)有由尾端向前端延伸的孔(14)，所述的噴嘴(10)的前端位于與噴嘴(10)的桿身(11)結(jié)合部位的端頭后側(cè)(12)為錐面，兩個(gè)或兩個(gè)以上的噴嘴孔(13)沿錐面布置且對(duì)稱布置并與噴嘴(10)內(nèi)的孔(14)連通，所述的噴嘴(10)的桿身(11)置于噴嘴座(20)內(nèi)且兩者之間設(shè)有彈簧(30)，噴嘴座(20)的前端與噴嘴(10)的端頭后側(cè)(12)上的錐面部構(gòu)成密封配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高剪切勻漿泵用噴嘴，其特征在于所述的噴嘴(10)的后端 與輔助物料添加管(40)的出料口對(duì)接，輔助物料添加管(40)由法蘭(41)固定在泵體(50) 的外壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高剪切勻漿泵用噴嘴，其特征在于所述的噴嘴(10)的前端 位于剪切腔體(60)內(nèi)，所述的噴嘴座(20)的后端有盤緣(21)與泵體(50)的外壁構(gòu)成密 封連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的高剪切勻漿泵用噴嘴，其特征在于所述的噴嘴(10)的 前端面為弧或球面，所述的噴嘴孔(13)之間的夾角為60° < α < 180°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的高剪切勻漿泵用噴嘴，其特征在于所述的噴嘴(10)的 后端連有環(huán)盤(70)，彈簧(30)套設(shè)在噴嘴(10)的桿身(11)的后段上并置于噴嘴座(20) 的后段管內(nèi)壁與環(huán)盤(70)之間的空腔中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的高剪切勻漿泵用噴嘴，其特征在于所述的噴嘴座(20) 的前端有錐形孔口與噴嘴(10)上的端頭后側(cè)(12)的錐面構(gòu)成密封配合，噴嘴座(20)前端 的錐形孔口的外部為弧面或球面狀向后過渡。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高剪切勻漿泵用噴嘴，其特征在于所述的噴嘴孔(13)的端 部有喇叭狀的噴射口(131)，噴射口(131)的喇叭口的單向夾角β = 12 15°，兩噴嘴孔 (13)對(duì)稱設(shè)置且其所在平面與孔(14)位于同一個(gè)平面內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高剪切勻漿泵用噴嘴，其特征在于所述的噴嘴座(20)的前 端有錐形孔口與噴嘴(10)上端頭后側(cè)(12)的錐面之間構(gòu)成錐形研磨式密封面。
全文摘要
本發(fā)明適用于石化腈綸行業(yè)聚合水解法工藝使用的高剪切勻漿泵上配套的噴射裝置，通過該噴嘴向高剪切勻漿泵腔體內(nèi)注入水解溶液。本發(fā)明中的噴嘴為細(xì)長(zhǎng)桿，其內(nèi)設(shè)有由尾端向前端延伸的孔，所述的噴嘴的前端位于與噴嘴的桿身結(jié)合部位的端頭后側(cè)為錐面，兩個(gè)或兩個(gè)以上的噴嘴孔沿錐面布置且對(duì)稱布置并與噴嘴內(nèi)的孔連通，所述的噴嘴的桿身置于噴嘴座內(nèi)且兩者之間設(shè)有彈簧，噴嘴座的前端與噴嘴的端頭后側(cè)上的錐面部構(gòu)成密封配合。本發(fā)明能夠有效防止結(jié)膠現(xiàn)象的發(fā)生。
文檔編號(hào)B01F15/02GK101844045SQ201010181130
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者何玉杰, 宮恩祥, 巫建波, 李強(qiáng), 柴立平, 石海峽, 程道武 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué);合肥華升泵閥有限責(zé)任公司